Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 38

Strony

1

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 1. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

Jednym z produktów rozszczepienia jądra uranu jest izotop baru, 143Ba. W wyniku czterech kolejnych przemian promieniotwórczych tego samego typu - zapoczątkowanych przez 143Ba - powstaje izotop neodymu, mający w swoim jądrze 83 neutrony. Ta sekwencja przemian jest przedstawiona na poniższym schemacie:

143Ba przemiana 1 X przemiana 2 Y przemiana 3 Q przemiana 4 ANd

Źródło: L. Kolditz (red.), Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.

Podaj wartość liczby masowej A opisanego wyżej izotopu neodymu. Podaj rodzaj przemian (α lub β), w wyniku których ten izotop neodymu powstaje z izotopu 143Ba.

Liczba masowa A izotopu neodymu:

Rodzaj przemian promieniotwórczych:

2

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 3. (5 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Oblicz

Cząstki α emitowane przez jądra wielu promieniotwórczych izotopów ulegają zobojętnieniu elektronami z otoczenia, co prowadzi do powstania gazowego helu. Jeżeli rozpad promieniotwórczy zachodzi w układzie zamkniętym, ilość helu otrzymanego w taki sposób jest proporcjonalna do liczby wyemitowanych cząstek α. Ta zależność stała się podstawą jednej z pierwszych metod wyznaczania stałej Avogadra.

Zmierzono aktywność radu 226Ra i stwierdzono, że 1,0 g tego izotopu w ciągu sekundy emituje 3,4 ⸱ 1010 cząstek α, co powoduje jego przemianę w radon 222Rn. Następnie z izotopu 222Rn, w wyniku ciągu kilku szybkich przemian promieniotwórczych α i β, powstaje ołów 210Pb. Dalszy rozpad tego nuklidu nie wpływa na przebieg eksperymentu.

Próbkę zawierającą 200 mg izotopu 226Ra zamknięto na 80 dni (6 912 000 s) w zbiorniku i po tym czasie stwierdzono, że powstało 7,0 mm3 helu (w przeliczeniu na warunki normalne). Można przyjąć, że aktywność radu 226Ra była stała w czasie trwania eksperymentu.

3.1. (0–4)

Oblicz stałą Avogadra na podstawie danych z opisanego eksperymentu. Przedstaw tok rozumowania.

Stała Avogadra:

3.2. (0–1)

Oblicz, ile cząstek β jest emitowanych w ciągu przemian jądra 22688Ra w jądro 21082Pb.

Liczba cząstek β:

3

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 5. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Tenes – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej Z = 117 – otrzymano w reakcji jądrowej między 48Ca i 249Bk. W tym procesie powstały dwa izotopy tenesu, przy czym reakcji tworzenia jądra jednego z tych izotopów towarzyszyła emisja 3 neutronów. Ten izotop ulegał dalszym przemianom: w wyniku kilku kolejnych przemian α otrzymano dubn – 270Db.

Napisz równanie reakcji otrzymywania opisanego izotopu tenesu – uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie. Napisz, w wyniku ilu przemian 𝛂 ten izotop tenesu przekształcił się w 270Db.

Otrzymywanie izotopu tenesu:

Liczba przemian α:

4

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 2. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Napisz równanie reakcji

Metody izotopowe znalazły zastosowanie przy określaniu wieku wykopalisk. W takich przypadkach oznaczana jest zawartość promieniotwórczego izotopu węgla 146C.

Zapisz równanie przemiany promieniotwórczej wiedząc, że izotop węgla, o którym mowa w informacji wstępnej powstaje w wyniku bombardowania jąder azotu neutronami.

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa Biomedica
Kup pełny zbiór zadań
5

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 3. (3 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień Oblicz

Poniższy wykres ilustruje zanik promieniotwórczych nuklidów (oznaczonych 1, 2, 3) w zależności od czasu.

3.1. (0-1)

Podaj, który z przedstawionych na wykresie nuklidów (1, 2, 3) jest najmniej stabilnym izotopem.

3.2. (0-1)

Oszacuj czas połowicznego rozpadu izotopu oznaczonego nr 2.

3.3. (0-1)

Oblicz, jaki procent pierwotnej masy nuklidu nr 3 pozostanie po upływie 60 dni. Do obliczeń czas półtrwania nuklidu nr 3 należy zaokrąglić do liczb całkowitych.

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa Biomedica
Kup pełny zbiór zadań
6

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 4. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Podczas bombardowania folii aluminiowej cząstkami alfa zachodzą procesy jądrowe z równoczesną emisją pozytonów i neutronów. Stwierdzono, że przemiana jest dwuetapowa: w pierwszej reakcji jądrowej powstają niestabilne jądro i neutron, a potem następuje rozpad β+ tego niestabilnego jądra, któremu towarzyszy emisja neutrino ν.

Napisz równania opisanej przemiany jądrowej. Uzupełnij emisja poniższe schematy.

7

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 5. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Napisz równanie reakcji

Promieniotwórczość ciężkojonowa to szczególny i rzadki rodzaj promieniotwórczości. Polega na emisji z ciężkiego jądra atomowego jąder atomów lekkiego pierwiastka. Równania takich rozpadów promieniotwórczych zapisuje się zgodnie z zasadami zachowania: ładunku elektrycznego jąder oraz liczby nukleonów.

Na podstawie: W.D. Loveland, D.J. Morrissey, G.T. Seaborg, Modern Nuclear Chemistry, Willey-Interscience, 2006

Napisz równanie rozpadu jądra promieniotwórczego izotopu 22389Ac, z którego jest emitowane jądro izotopu węgla zawierające 8 neutronów.

8

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 3. (2 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

Najtrwalszym izotopem neptunu jest izotop o liczbie masowej równej 237 i okresie półtrwania τ = 2,2⋅106 lat. Otrzymuje się go przez napromieniowanie izotopu uranu o liczbie masowej 238 neutronami o dużej energii kinetycznej. Ta przemiana zachodzi zgodnie z poniższym schematem.

23892U + 10n → 23792U + a10n

W jej wyniku powstaje nietrwały izotop uranu o liczbie masowej A = 237. Jądro 23792U ulega rozpadowi – powstaje jądro 23893Np.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.

3.1. (1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdania, tak aby powstała informacja prawdziwa: wybierz i podkreśl wartość współczynnika a (liczbę neutronów) w równaniu przemiany izotopu uranu o liczbie masowej 238 oraz typ przemiany, której ulega izotop uranu o liczbie masowej 237.

Współczynnik a w równaniu przemiany izotopu uranu o liczbie masowej 238 jest równy (1 / 2 / 3). Izotop uranu o liczbie masowej 237 ulega przemianie (α / β / γ).

3.2. (1 pkt)

Oblicz, po ilu latach z próbki izotopu neptunu 23793Np o masie równej m pozostanie próbka zawierająca 0,25m tego izotopu.

9

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Wśród sztucznych przemian jądrowych można wyróżnić reakcje, które są następstwem bombardowania stabilnych jąder nukleonami. Poniżej przedstawiono równanie takiej reakcji (przemiana I), a drugą – opisano schematem (przemiana II).

przemiana I 63Li + 11p → 32He + 42He
przemiana II 3517Cl + 10n → 35ZX + 11p , gdzie Z oznacza liczbę atomową pierwiastka X.

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.

W równaniach tych przemian bilansuje się oddzielnie liczby atomowe i oddzielnie liczby masowe. Ich sumy po obu stronach równania muszą być sobie równe.

1.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz symbol chemiczny pierwiastka X, symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy pierwiastek X, liczbę elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka X oraz najniższy stopień utlenienia, który przyjmuje ten pierwiastek w związkach chemicznych.

Symbol pierwiastka Symbol bloku Liczba elektronów walencyjnych Najniższy stopień utlenienia
       

1.2. (0–1)

Elektrony w atomie mogą absorbować energię i zajmować wyższe poziomy energetyczne. Atom może znaleźć się wtedy w takim stanie wzbudzonym, w którym wszystkie elektrony podpowłok walencyjnych będą niesparowane.

Uzupełnij poniższe schematy, tak aby przedstawiały zapis konfiguracji elektronowej atomu pierwiastka X w stanie podstawowym oraz w stanie wzbudzonym, w którym wszystkie elektrony walencyjne są niesparowane i należą do powłoki trzeciej.

Konfiguracja elektronowa w stanie podstawowym

Konfiguracja elektronowa w stanie wzbudzonym

1.3. (0–1)

Oblicz, ile miligramów obu izotopów helu powstałoby łącznie ze 100 miligramów izotopu litu 63Li w wyniku przemiany I, gdyby proces przebiegał z wydajnością równą 100%. Przyjmij, że wartości masy atomowej poszczególnych izotopów są równe ich liczbom masowym.

10

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 2. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Izotopem uranu najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie jest izotop o liczbie masowej równej 238, z którego w wyniku emisji cząstki α powstaje izotop toru. W kolejnych przemianach, na skutek dwukrotnego rozpadu β, a następnie – rozpadu α, tworzy się inny izotop toru.

Uzupełnij poniży schemat opisujący przemiany, jakim ulega izotop uranu 238U. Wpisz w odpowiednie miejsca symbole pierwiastków i ich liczby atomowe i masowe.

Strony